山区农田水利渠道防渗技术探讨

山区农田水利渠道防渗技术探讨

摘要:

在农业生产中,渠道输水发挥着重要的作用,是保证农业生产的基础条件。在水利渠道使用过程中,受施工技术的影响以及后期养护质量的影响,渠道会出现不同程度的渗漏情况,为了保证农田顺利灌溉,需要做好水利渠道的防渗措施。文章以实际工程为例,对山区渠道防渗特点进行了分析,然后对山区小型农田水利渠道的防渗技术进行了探讨。

关键词:

水利渠道;防渗技术;断面设计;山区小型农田;渠道输水;农业生产

1工程概况

巴迪乡位于维西县西北部,地处碧罗雪山山脉与云岭山脉之间,素有维西县北大门之称。境内居住有以傈僳族、藏族、纳西族为主的8个少数民族,全乡人口8657人,是维西藏族聚居地的主要组成部分。由江边河谷、半山区、高寒山区组成。巴迪乡是一个以傈僳族、藏族、纳西族为主的少数民族聚居地。近几年我乡以澜沧江干流里底、乌弄龙电站建设开发为契机,积极克服历史、自然等诸多因素的制约,经济稳步增长,人民生活水平不断提高。2013年末农村经济总收入达3501万元,同比增长311万元,增幅为9.7%,其中:第一产业为1445万元,同比增长21万元,增幅为1.47%;第二产业为698万元,同比增长36万元,增幅为5.44%;第三产业为1358万元,同比增长254万元,增幅为23%。农民人均纯收入为4676元,同比增长851元,增幅为18.1%。2012年末全乡共完成农作物播种面积25247亩,其中粮食作物22130亩,占总播种面积的87.65%。秋收粮食作物13727亩,夏收粮食作物8403亩;水稻850亩,玉米8782亩,小麦3570亩,豆类3090亩,薯类1499亩,油菜籽387亩,蔬菜1269亩。粮食总产量为404500公斤,同比增长401148公斤,增幅为11%,农民人均有粮为540公斤,同比增长47公斤,增幅为9.5%。由于巴迪乡大部分的水利工程修建于20世纪60年代,水利工程老化严重,蓄水能力不足,渠道渗漏严重,需要做好水利渠道的防渗工作。

2山区小型农田水利渠道的特点

山区渠道所处地质环境复杂,水利工程的建设难度也远高于平远地区,尤其像巴迪乡这种大山区,基本上都是在溪沟和河流的源头进行修建的。并且由于灌区距离源头比较远,渠道多为盘山渠道,并且沿途需要从山岭穿过,因此需要修建倒吸虹、渡槽和隧洞等附属建筑物,开凿施工量比较大,施工成本也远高于平原地区。在进行山区盘山渠道施工过程中,一般使用半填半挖的方式进行开挖,很容易出现集中漏水的情况,因此需要将防渗漏措施做好。此外,由于盘山渠道所在地区的地质环境复杂,运营过程中常常会出现塌陷、滑坡等病害。

3渠道防渗技术

本灌区的渠道主要采用矩形断面渠道,一部分土渠地段采用梯形渠道。这两种渠道防渗方式主要是在原已成型渠道上进行防渗。对于山区渠道来说这种渠道防渗结构是一种比较合理的结构,不仅可以提高防渗体和砌体的稳定性,而且没有增加开挖量。

3.1渠道断面设计

按照《小型水利手册》渠道横断面计算公式对渠道水深进行计算,计算公式如下:1/3h=a×Q(1)式中:h指的是渠道的水深(m);a指的是常数,取值0.76;Q指的是渠道流量(m3/s)。经过计算,h后增加0.15~0.2m超高后即为渠道内净高。使用下述公式对宽深比进行计算:1/100B=N×Q(2)式中:B指的是宽深比;N指的是常数,N取值2.8。使用下述公式(3)对渠道宽度进行计算:b=Bh(3)按照《机电排灌手册》公式核对流量,计算公式如下:Q=ωc(4)式中:ω指的是过水断面的面积,单位为m2;c为系数,和水力半径R以及渠床糙率相关,查表后取值48.8;水力半径RXω=。在进行计算时,如果校核流量Q可以达到设计的流量值,那么断面即满足设计要求。如果不能达到设计流量值,需要对设计断面尺寸进行调整,直到校核流量达到设计流量。

3.2水利渠道防渗施工技术

3.2.1渠道放样。首先使用经纬仪按照图纸将渠道中心控制线确定出来,每间隔20m布置一根中心桩,然后使用水准仪对桩点的高程进行测量,并根据设计点和实测点的高程差进行填方或挖方。人工根据测量数据找平至设计标高,利用经纬仪对渠道中心控制线和各点高程进行复测。3.2.2夯实基底。由于渠道多布设在田间地头,土质比较松软。所以在进行夯实前要先将渠床内的淤泥和树根清理干净,当发现有墓穴和暗洞时要立即进行处理。使用蛙式打夯机将基底夯实。3.2.3土方施工。为了避免施工过程中渠道出现沉陷,需要做好土方施工。在对挖方段进行施工时,要先预留出0.25~0.3m的开挖厚度,以便在开挖渠道时进行精削或夯实。对于填方段,要先完成清基,然后采用分层夯打的方式进行施工。一些位置除了要进行填土外,还需要进行砌石渠台的砌筑施工。3.2.4混凝土配合比设计。在施工过程中,要保证混凝土的强度等级可以达到要求。根据现场施工变化和施工差异,要求混凝土的强度等级要高出设计强度一个等级。即:,0,1.6456cucukf=f+(5)式中:cu,0f指的是混凝土配置强度;cu,kf指的是混凝土立方抗压强度的设计标准值。3.2.5混凝土施工。在进行混凝土浇筑施工之前,要先清理干净模板中的泥土和垃圾,并对模板进行洒水湿润,模板中不能有积水。在对混凝土进行搅拌时,要将搅拌时间控制好,如果搅拌时间过长,会使混凝土的匀质性无法快速增加,进而降低混凝土的和易性,对混凝土的生产效率造成影响,如果混凝土搅拌时间过短,会影响搅混凝土的均匀性,降低混凝土强度。在实际生产过程中,要求混凝土的搅拌时间达到表1中的规定要求。在进行渠道混凝土的浇筑作业时,按照“先底后帮”的基本原则进行浇筑,首先将渠道底部混凝土浇筑好,然后在渠道底部混凝土未初凝之前进行渠帮混凝土的浇筑作业和振捣作业。在混凝土浇筑过程中如果出现了中断,之前浇筑的混凝土会产生凝结,如果继续进行浇筑时后期浇筑的混凝土会影响之前浇筑混凝土的凝结质量。为了保证灌渠质量,需要预留施工缝,并使用沥青麻丝填充到施工缝中。在预留施工缝的位置进行混凝土的浇筑施工时,要求已浇筑混凝土的强度不能低于1.2MPa。如果混凝土表面已经硬化,需要将松动石子、水泥薄膜、软弱混凝土层清理干净,并对混凝土表面进行充分湿润,混凝土表面不允许有积水。混凝土浇筑之前,要选用和之前混凝土相同成分的水泥砂浆在施工缝处浇筑一层。在进行混凝土浇筑过程中,要做好振捣工作,确保新混凝土和旧混凝土可以紧密地结合在一起。本工程使用平板振捣器进行渠底混凝土的振捣作业。首先在渠底安装振动器,使振动器底板接触到混凝土后即可进行振捣,当混凝土不再持续下沉,且混凝土表面有水泥浆反出后即可进行下一位置的振捣作业。渠帮混凝土使用插入式振动棒进行振捣作业。为了保证上部混凝土和下部混凝土可以连接成整体,需要将振动棒插至混凝土中50cm,振动器的移动距离要保持在作用半径的1.5倍以内。混凝土浇筑完成后,需要在12h内立即在混凝土表面进行洒水养护,并使用草帘进行覆盖,要确保混凝土养护期间表面持续保持湿润。一般来说,矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥的养护时间要控制在7d以上,对抗渗性要求比较高或者掺有缓凝剂的混凝土养护时间要保持在14d以上。

4结语

综上所述,在水利渠道工程施工过程中,为了保证渠道的输水能力,需要做好水利渠道的防渗工作。本文对山区小型农田水利渠道的特点进行了分析,然后设计采用矩形断面和梯形断面进行渠道的防渗处理,取得了良好的防渗效果。

参考文献

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[5]马文泽.韶山灌区渠道防渗技术及效果分析[J].湖南水利水电,2012,(1).

作者:胡鹏程 单位:维西傈僳族自治县水务局